摘要：近年來，隨著社會人口數(shù)量的急劇上升和各類建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，社會對各類能源的需求也日益增長，能源短缺已成為一個世界問題。學(xué)校作為社會的重要成員，在能源的使用和消耗中都占有很大的比重。而大部分學(xué)校現(xiàn)行的能源管理統(tǒng)計方式已不適應(yīng)目前的能源管理要求。基于自動化技術(shù)、計量技術(shù)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的高校電力節(jié)能降耗監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究改造去建設(shè)節(jié)約型校園具有深遠(yuǎn)意義。本文介紹箬橫鎮(zhèn)新區(qū)小學(xué)新建工程項(xiàng)目，采用安科瑞智DTSD1352-C電能表采集校園2級配電回路各電參量，系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過光纖通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-5000型能耗監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各配電回路用電監(jiān)測、管理。

1 引言

教育資源是社會資源的重要組成部分,節(jié)約型校園建設(shè)也是我國節(jié)約型社會建設(shè)的重要組成部分,建設(shè)節(jié)約型校園將對創(chuàng)建節(jié)約型社會將發(fā)揮重要影響。校園節(jié)能潛力大、數(shù)量多,建設(shè)節(jié)約型校園可實(shí)現(xiàn)對社會節(jié)能減排的重大貢獻(xiàn)?；诟餍@實(shí)際的不同,開展節(jié)約型校園建設(shè)的方法、措施和途徑各不相同,雖然通過教育主管部門推廣成功經(jīng)驗(yàn)、少數(shù)高校相互學(xué)習(xí)交流做法,但是在具體實(shí)施中可以發(fā)現(xiàn)校園節(jié)約型校園建設(shè)的方法、措施和途徑較為局限。故箬橫鎮(zhèn)新區(qū)小學(xué)新建工程建設(shè)Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)，通過對能源的采集并管理從而達(dá)到節(jié)能減排。

2 設(shè)計依據(jù)

《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB》

GBT23331-2009《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

• 能耗計量裝置國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

DL/T 645-1997       多功能電能表通信規(guī)約

DL/T 645-2007       多功能電能表通信規(guī)約

CJ/T 188-2004       戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件

GB/T 19582-2008   基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范

3 項(xiàng)目概況

箬橫鎮(zhèn)新區(qū)小學(xué)新建工程位于上浙江省臺州市溫嶺市箬橫鎮(zhèn)常樂村，隨著箬橫鎮(zhèn)中心城鎮(zhèn)建設(shè)步伐的不斷加快，新區(qū)居住小區(qū)的建成，入住人口的集聚和增加，學(xué)齡兒童數(shù)量也逐漸遞增，而箬橫鎮(zhèn)中心小學(xué)、第二小學(xué)已不能滿足該區(qū)域內(nèi)新增學(xué)齡兒童的就學(xué)需求。為此，迫切需要在箬橫新區(qū)新建學(xué)校，滿足當(dāng)?shù)剡m齡兒童就近入學(xué)。箬橫鎮(zhèn)新區(qū)小學(xué)新建工程的建設(shè)，符合《溫嶺市教育改革和發(fā)展“十二五”規(guī)劃》、《溫嶺市“十二五”學(xué)校布局和區(qū)域教育發(fā)展規(guī)劃》要求，對于優(yōu)化教育資源配置、促進(jìn)教育均衡發(fā)展、提高教育質(zhì)量、加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化建設(shè)等具有重要意義。

本項(xiàng)目范圍是對箬橫鎮(zhèn)新區(qū)小學(xué)2級配電回路配置安科瑞DTSD1352-C計量表，Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)通過儀表采集的電參量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高能源利用效率、促進(jìn)和保障能源管理水平的提升，并在系統(tǒng)節(jié)能方面發(fā)揮重要作用。

4 系統(tǒng)架構(gòu)

安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)根據(jù)箬橫鎮(zhèn)新區(qū)小學(xué)現(xiàn)場實(shí)際情況，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至后臺數(shù)據(jù)采集器然后通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至的Acrel-5000能耗監(jiān)控主機(jī)。

該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。其中箬橫鎮(zhèn)新區(qū)小學(xué)新建工程項(xiàng)目現(xiàn)場設(shè)備分布如下：風(fēng)雨操場、綜合樓、1#教學(xué)樓、2#教學(xué)樓、1#教學(xué)樓內(nèi)所有儀表通過485屏蔽雙絞線鋪設(shè)至1#樓采集箱，采集箱通過光纖網(wǎng)絡(luò)至系統(tǒng)后臺，2#教學(xué)樓、風(fēng)雨操場、綜合樓所有儀表直接485屏蔽雙絞線鋪設(shè)系統(tǒng)后臺，能耗管理系統(tǒng)經(jīng)采集器至系統(tǒng)主機(jī)從而完成儀表數(shù)據(jù)的采集并管理。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

6 系統(tǒng)軟件模塊

• 綜合能耗主界面 

主頁面顯示該建筑的建筑圖片，建筑基本信息,建筑當(dāng)月分項(xiàng)用電餅圖和各種能源的消耗量。根據(jù)所選的建筑，對其建筑圖片進(jìn)行加載，可以選擇時間查看建筑能耗情況，選擇建筑或時間后自動刷新，默認(rèn)為當(dāng)天。

• 支路用能

系統(tǒng)可以統(tǒng)計各支路某段時間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系統(tǒng)可查看各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進(jìn)行查詢，并可以將支路用能顯示合計，以圖表形式顯示。

• 分項(xiàng)能耗統(tǒng)計

系統(tǒng)可以按照分項(xiàng)進(jìn)行能耗統(tǒng)計與顯示。日分項(xiàng)用能同比分析圖顯示不同分項(xiàng)的當(dāng)日與昨日能耗柱狀圖（藍(lán)色柱表示今日，綠色柱表示昨日）；用能餅圖顯示各分項(xiàng)過去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項(xiàng)過去31天的能耗趨勢；分項(xiàng)用能排名圖顯示被選中分項(xiàng)對應(yīng)能耗值排名*位的支路。

• 分項(xiàng)用能報表

系統(tǒng)可以統(tǒng)計各分項(xiàng)某段時間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分項(xiàng)中各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進(jìn)行查詢，統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel。

• 能耗的同比環(huán)比分析

系統(tǒng)可將各主要耗能設(shè)備的能耗與去年同期值和上月值進(jìn)行同比環(huán)比分析，檢驗(yàn)節(jié)能效果，根據(jù)分析結(jié)果執(zhí)行節(jié)能績效考核，以及節(jié)能目標(biāo)的修正。統(tǒng)計各支路當(dāng)年每月用能及去年同期用能；

• 用能數(shù)據(jù)檢查

系統(tǒng)可以統(tǒng)計某段時間內(nèi)各回路與下級支路的用能差值，超過一定百分比后醒目顯示（紅色區(qū)域），確保計量體系的完整性、準(zhǔn)確性。

• 配置選項(xiàng)

依照相關(guān)技術(shù)規(guī)范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調(diào)面積、建筑地址等，其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析；

配置項(xiàng)目中使用的儀表的類型、型號、生產(chǎn)廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測參數(shù)信息，此處配置情況影響能耗統(tǒng)計、分時段用能統(tǒng)計、參數(shù)查詢功能；

配置項(xiàng)目中使用到的所有計量儀表，保存計量儀表的地址、變比、對應(yīng)的采集器、代碼、監(jiān)測回路的名稱等信息；

配置分項(xiàng)能耗統(tǒng)計時涉及到的計量表計、所占比例、運(yùn)算方式等信息，可根據(jù)項(xiàng)目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類能耗分項(xiàng)用能分析小模塊中的功能；

配置各部門用能對應(yīng)的計量儀表、運(yùn)算方式、所占比例以及部門用能計劃，完成此項(xiàng)配置后將啟用部門能耗分析功能模塊；

配置建筑物中某用能區(qū)域?qū)?yīng)的計量儀表、運(yùn)算方式、所占比例，完成此項(xiàng)配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊

7 前景展望

根據(jù)箬橫鎮(zhèn)新區(qū)小學(xué)能耗運(yùn)行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。

• 建立建筑能耗計量體系：針對學(xué)校計量體系因從小到大的原則，即從一級配電、二級配電、三級配電往下一步步搭建計量體系。通過一級一級往下計量，能正確無誤的統(tǒng)計進(jìn)出線回路，要滿足電能守恒原理即進(jìn)線電能為出線電能總和（誤差率在3%左右）。
• 對采集數(shù)據(jù)存儲，并形成可視化圖表：系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)后存儲到數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)可滿足報表查詢及導(dǎo)出，并且系統(tǒng)可由柱狀圖等形式展現(xiàn)能耗趨勢，給客戶更好的體驗(yàn)。
• 診斷出高能耗點(diǎn)：管理人員可通過系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，正對性的對各個回路同比及環(huán)比分析，通過一階段分析可找出高能耗點(diǎn)。

8 結(jié)束語

學(xué)校能源在不斷增加的情況下傳統(tǒng)節(jié)能監(jiān)管方式、方法和手段存在的能耗數(shù)據(jù)采集不及時、能耗信息發(fā)布滯后、能耗預(yù)警調(diào)控功能缺乏等問題是當(dāng)今校方相關(guān)人員較為關(guān)注的問題。Arel-5000能耗管理系統(tǒng)針對上述問題在建設(shè)能耗管理系統(tǒng)后，不但能減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)，提供工作效率，而且直觀的統(tǒng)計分析結(jié)果更能地幫助管理者根據(jù)能耗情況，做出正確的分析，對今后的發(fā)展做出正確的決策，對促進(jìn)和帶動節(jié)能工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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